(57)【要約】【課題】  ブロックパターンを基調にしたトレッドパターンが形成された空気入りタイヤにおけるヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑制する。【解決手段】  ブロックパターンを有する空気入りタイヤにおいて、ショルダーブロック２０Ａのブロック幅方向側面２１ａのブロック踏み込み端２０Ｆ側に、その深さｈが、当該ブロックの幅をＷとしたときに、０．５≦（ｈ／Ｗ）≦１．０を満たす、ブロック幅方向に延長する複数の小穴２２を設けて、踏面近傍に集中する剪断変形を分散させるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド表面に形成されたタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と上記周方向溝と交差する横溝とによって区画された複数のブロックを備えた空気入りタイヤにおいて、上記ブロックのうちのいずれかのブロックのブロック幅方向側面のブロック踏み込み側に、複数の小穴を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
上記小穴の深さ方向を、タイヤ軸方向に平行な方向、または、当該ブロックの幅方向と平行な方向、または、上記２つの方向の中間の方向としたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
上記小穴を設けるブロックを、ショルダーブロックとしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
上記小穴の個数をブロックの厚さ方向で変化させたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
上記小穴の深さをｈとし、当該ブロックの幅をＷとしたときに、上記小穴の深さｈの範囲を、０．５≦（ｈ／Ｗ）≦１．０としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
上記幅方向側面における上記小穴を配置する領域を、タイヤ周方向では蹴り出し端と蹴り出し端からｐだけ離隔した位置との間とし、深さ方向では上面と上面からｑだけ離隔した位置との間としたとき、当該ブロックのブロック長をＬ、ブロック高さをＨとして、上記ｐ，ｑは、それぞれ、０．１Ｌ≦ｐ≦０．５Ｌ、０．１Ｈ≦ｑ≦０．９Ｈを満たすことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関するもので、特に、ブロックパターンを基調にしたトレッドパターンを有する重荷重駆動軸用タイヤにおけるヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラックやバス、あるいは、建設車両などの重車両に用いられるＴＢＲやＯＲＲなどの重荷重駆動軸用タイヤにおいては、走行時の駆動トルクや制動トルクを確実に地面に伝えるため、図５に示すように、タイヤトレッド部に、複数本の周方向溝１１とこの周方向溝１１と交差する横溝１２とによって区画された複数のブロック５０から成るブロックパターンを基調にしたトレッドパターンが形成されることが一般に知られている。
このような、トレッドパターンでは、ブロック５０の高さＨが２０ｍｍを超すような、いわゆる深溝ブロックになると、ブロック剛性が低下するため、ブロック５０が地面に接地する際に、ブロック５０の踏み込み端側で発生する剪断変形が踏面近傍に集中してしまい、その結果、踏み込み端が接地する際にはタイヤ回転方向へ大きく滑りながら接地する。これにより、ブロック壁は全体的にタイヤ回転方向に対して後方へ倒れ込むことになるので、ブロック蹴り出し端の摩耗量が増大する。
【０００３】
一方、蹴り出し端が踏み込み端よりも早く摩耗してしまう現象、いわゆるヒール・アンド・トゥ（Heal  &  Toe）摩耗が発生すると、本来の形状対比で蹴り出し部分のゴム体積が減少しているため、ブロックは全体的にタイヤ回転方向に対して後方へ倒れ込むように地面に接地／離脱することになり、その結果、蹴り出し側の摩耗が更に促進される。したがって、上記ヒール・アンド・トゥ摩耗が進展し、このため、外観の悪化のみならず、音振性能や操縦安定性能が低下してしまうといった問題点があった。
このような問題に対して、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ブロック６０のブロック上面６１Ｐの中央部から踏み込み端６０Ｆまでの領域（同図に示す、ブロック６０をタイヤ周方向に分割する上記上面６１Ｐに垂直な平面Ｇと踏み込み端６０Ｆとの間）に、上記上面６０Ｐに垂直な方向（ブロック深さ方向）に延長する深さＨsがブロック高さＨよりも浅い多数のたて穴（well）６１を設けて、ブロック６０の踏み込み端６０Ｆ近傍の剪断剛性を意図的に低下させることにより、上記ブロック６０の偏摩耗を低減する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】ＵＳ  ２００３／００８９４３９  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記ブロック６０上面の踏み込み端６０Ｆ側にたて穴６１を設ける方法では、踏み込み端６０Ｆ近傍の剪断剛性は低下するものの、摩耗によりブロック高さが低くなると剪断剛性が上昇してしまうため、摩耗に伴う剪断剛性分布の変化に対応しきれず、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を十分に抑制することができないといった問題点があった。また、たて穴６１が上面６１Ｐ側、すなわち、路面側に開口していることから、上記たて穴６１に石や土砂が詰まるなど、いわゆる石噛みの原因になるだけでなく、剪断力のモーメントは、構造上、縦長な柱状部分に作用するため、たて穴６１底部からの亀裂が進展する恐れがあった。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、ブロックパターンを基調にしたトレッドパターンが形成された空気入りタイヤにおけるヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討の結果、ブロック踏み込み端側の剪断剛性を落とす方法として、従来のようなブロック上面から深さ方向に延長する小穴ではなく、ブロックのタイヤ軸方向に交差する側の壁面、すなわち、ブロック幅方向側面に上記側面からタイヤ軸方向に延長する小穴を設けるようにすれば、ブロックの摩耗が進展した場合でも踏面近傍に集中する剪断変形を確実に分散させることができ、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑制することができることを見出し本発明に到ったものである。
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、トレッド表面に形成されたタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝と上記周方向溝と交差する横溝とによって区画された複数のブロックを備えた空気入りタイヤであって、上記ブロックのうちのいずれかのブロックのブロック幅方向側面のブロック踏み込み側に、複数の小穴を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、上記小穴の深さ方向を、タイヤ軸方向に平行な方向、または、当該ブロックの幅方向と平行な方向、または、上記２つの方向の中間の方向としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、上記小穴を設けるブロックを、ショルダーブロックとしたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気入りタイヤにおいて、上記小穴の個数をブロックの厚さ方向（深さ方向）で変化させたものである。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気入りタイヤにおいて、上記小穴の深さをｈとし、当該ブロックの幅をＷとしたときに、上記小穴の深さｈの範囲を、０．５≦（ｈ／Ｗ）≦１．０としたものであって、本発明の小穴は、ｈ＝Ｗ、すなわち、ブロックの幅方向側面を貫通する貫通孔を含む。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気入りタイヤにおいて、上記幅方向側面における上記小穴を配置する領域を、タイヤ周方向では蹴り出し端と蹴り出し端からｐだけ離隔した位置との間とし、深さ方向では上面と上面からｑだけ離隔した位置との間としたとき、当該ブロックのブロック長をＬ、ブロック高さをＨとして、上記ｐ，ｑを、それぞれ、０．１Ｌ≦ｐ≦０．５Ｌ、０．１Ｈ≦ｑ≦０．９Ｈを満たすように設定したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ブロックパターンを基調にしたトレッドパターンが形成された空気入りタイヤにおいて、上記ブロックのブロック幅方向側面のブロック踏み込み側に、その深さ方向がほぼタイヤ軸方向である、深さが当該ブロックのブロック幅の半分以上の小穴を設けて、上記踏面近傍に集中する剪断変形を分散させるようにしたので、タイヤが摩耗した場合でも、踏み込み時のタイヤ回転方向へのすべり量を確実に低減することができ、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を大幅に抑制することができる。
また、本発明による小穴は、路面側には開口していないので石噛みが発生することもなく、その深さ方向がほぼタイヤ軸方向であるので、剪断力によるブロックの亀裂が起こりにくいといった利点を有する。
このとき、上記小穴の深さをｈとし、当該ブロックの幅をＷとしたときに、上記小穴の深さｈの範囲を、０．５≦（ｈ／Ｗ）≦１．０とし、更に、上記ブロックの幅方向側壁面の小穴を配置する領域を、タイヤ周方向でｐ、ブロック深さ方向でｑとしたときに、上記ｐが０．１≦（ｐ／Ｌ）≦０．５を満たし、かつ、上記ｑが０．１≦（ｑ／Ｈ）≦０．９を満たすような領域とすれば、踏み込み時のタイヤ回転方向へのすべり量を更に効果的に低減することができる。
なお、上記小穴は必ずしも全てのブロックに設ける必要はなく、適宜小穴を設けるブロックあるいはブロック列は、ブロックの形状やパターン等により適宜決定すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本最良の形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図で、図２はその要部斜視図である。各図において、１０はトレッド表面に設けられたタイヤ周方向に沿って延びる複数本の周方向溝１１と、上記周方向溝と交差する横溝１２とによって区画された複数のブロック２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）を有する空気入りタイヤで、本例では、上記ブロック２０のうち、ショルダーブロック２０Ａの幅方向側面、詳細には、タイヤ幅方向外側に位置する側面２１ａのブロック踏み込み側のみに、上記側面２１ａからブロック幅方向に平行な方向に延長する複数の小穴２２を設けている。なお、２ｎｄブロック２０Ｂとセンターブロック２０Ｃとは、小穴が形成されていない従来と同様の形態のブロックである。
【００１１】
このように、ショルダーブロック２０Ａのブロック幅方向側面２１ａの幅方向中心部からブロック踏み込み端２０Ｆ側にかけて、ブロック幅方向に延長する小穴２２を設け、ブロック蹴り出し端２０Ｋ側には小穴２２を形成しないことにより、上記ショルダーブロック２０Ａの踏み込み側の剪断剛性を意図的に落とし、踏面近傍に集中する剪断変形を分散させるようにすれば、タイヤ１０が摩耗した場合でも剪断剛性を有効に分散させることができる。その結果、上記ショルダーブロック２０Ａが踏み込み時のタイヤ回転方向へのすべり量を確実に低減できるので、上記ショルダーブロック２０Ａの後方への倒れ込みを抑制して、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑制することができる。
このとき、上記小穴２２の深さｈとしては、図３（ａ）に示すように、当該ブロック２０（ここでは、ショルダーブロック２０Ａ）の幅をＷとしたときに、上記ｈの範囲が０．５≦（ｈ／Ｗ）≦１．０になるように設定することが肝要である。すなわち、上記小穴２２の深さｈが０．５Ｗに満たない場合には、ブロック２０剪断剛性の変化が小さく、そのため、ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制効果が小さくなるので、上記小穴２２の深さｈを０．５以上とすることが好ましい。また、上記小穴２２を、タイヤ幅方向外側の側面２１ａから幅方向内側の側面２１ｂまで貫通する貫通孔（ｈ＝Ｗ）としてもよい。
また、上記幅方向側面２１ａにおける小穴２２を配置する領域としては、図３（ｂ）に示すように、当該ブロック２０のブロック長をＬとし、タイヤ周方向における上記領域の範囲ｐを、ブロック踏み込み端２０Ｆから測って、０．１Ｌ以上、０．５Ｌ以下の範囲とし、かつ、深さ方向における上記領域の範囲ｑを、ブロック６０の高さをＨとしたとき、ブロック上面から測って、０．１Ｈ以上、０．９Ｈ以下とすることが好ましい。
これは、上記ｐが０．１Ｌ未満である場合には、ブロック２０剪断剛性の変化が小さ過ぎるし、０．５Ｌを超えると、ブロック２０の蹴り出し端２０Ｋ側にも小穴２２が形成されることになってしまい、踏み込み端２０Ｆ近傍の剪断剛性のみを低下させることにならない。したがって、ヒール・アンド・トゥ摩耗を効果的に抑制するためには、上記ｐは、０．１Ｌ≦ｐ≦０．５Ｌとする必要がある。一方、上記ｑについても、０．１Ｈ未満である場合には、ブロック２０の剪断剛性の変化が小さ過ぎ、０．９Ｌを超えるとブロック２０の立ち上がり部の剪断剛性まで低下して亀裂が進展する恐れがあることから、上記ｑは、０．１Ｈ≦ｑ≦０．９Ｈとする必要がある。
【００１２】
このように、本最良の形態によれば、ブロックパターンを有する空気入りタイヤ１０において、ショルダーブロック２０Ａのブロック幅方向側面２１ａのブロック踏み込み端２０Ｆ側に、その深さｈが、当該ブロックの幅をＷとしたときに、０．５≦（ｈ／Ｗ）≦１．０とを満たす、ブロック幅方向に延長する複数の小穴２２を、タイヤ周方向でｐ、ブロック深さ方向でｑとしたときに、上記ｐが０．１≦（ｐ／Ｌ）≦０．５を満たし、かつ、上記ｑが０．１≦（ｑ／Ｈ）≦０．９を満たすような領域に設けて、踏面近傍に集中する剪断変形を分散させるようにしたので、タイヤ１０が摩耗した場合でも、踏み込み時のタイヤ回転方向へのすべり量を確実に低減することができ、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を大幅に抑制することができる。
また、上記小穴２２は、路面側には開口していないので石噛みが発生することもなく、また、その深さ方向がほぼタイヤ軸方向であるので、剪断力によるブロック２０の亀裂の発生がない。
【００１３】
なお、上記最良の形態では、上記小穴２２をショルダーブロック２０Ａのみに設けたが、２ｎｄブロック２０Ｂやセンターブロック２０Ｃにも設けてもよい。
また、上記例では、小穴２２の延長方向をブロック幅方向としたが、タイヤ軸方向に平行な方向、または、幅方向と平行な方向とタイヤ軸方向に平行な方向の中間の方向としても同様の効果を得ることができる。
また、上記小穴２２は幅方向側面２１ａに配置する際に、ブロックの表面側では上記小穴２２の個数を少なくし、奥に行くにしたがって上記小穴２２の個数を多くするなど、ブロックの厚さ方向で上記小穴２２の個数を変化させてもよい。これにより、タイヤが摩耗した場合の剪断剛性分布の変化を更に小さくでき、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を大幅に抑制することができる。
【実施例】
【００１４】
本発明の効果を確認するため、図４（ａ）に示す、従来の空気入りタイヤ（従来例）と、図４（ｂ）に示す、ブロック上面の踏み込み端部側にたて穴を設けた空気入りタイヤ（比較例）と、図４（ｃ）に示す、本発明によるブロックの幅方向側側面の踏み込み端部側に小穴を設けた空気入りタイヤ（実施例）とをそれぞれ試作し、実車による摩耗試験（耐ヒール・アンド・トゥ摩耗性の試験）を行った。なお、タイヤサイズは２９５／７５Ｒ２２．５で、タイヤ内圧は６５０ｋＰａに設定した。
また、上記たて穴と小穴とはいずれもショルダーブロックのみに設け、たて穴の径を
１ｍｍ、深さを２０ｍｍとし、上記小穴の径を１ｍｍ、深さを２０ｍｍとした。なお、上記たて穴及び小穴は、いずれもブロックの踏み込み側に均一に配置した。
耐ヒール・アンド・トゥ摩耗性の試験は、上記各試験タイヤを車両（２Ｄ４形式）のドライブ軸に装着して、５００００ｋｍ走行させ、走行後に、ヒール・アンド・トゥ摩耗の段差量（ブロック踏み込み側と蹴り出し側の段差量）を測定し、従来例を１００として指数化した。その結果を表１に示す。なお、数値が低い程、耐ヒール・アンド・トゥ摩耗性が優れていることを示す。
【表１】
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表１から明らかなように、本発明のタイヤ（実施例）は、ヒール・アンド・トゥ摩耗の段差量が最も小さく、タイヤが摩耗した場合でも、踏面近傍に集中する剪断変形を確実に分散させることができることが確認された。
また、比較例のタイヤでは走行後にたて穴の奥に小石が詰まっていたが、本発明のタイヤでは小石等の異物が小穴に入り込んではおらず、石噛み性についても向上していることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
このように、本発明によれば、ブロックパターンを備えたタイヤ、特に、重荷重駆動軸用タイヤにおいて、上記タイヤが、ブロック高さＨが２０ｍｍを超すような深溝ブロックを備えたタイヤであっても、ブロックの摩耗が進展しても踏面近傍に集中する剪断変形を確実に分散させることができ、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑制することができるので、車両の音振性能や操縦安定性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の最良の形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示す図である。
【図２】本発明による小穴を有するブロックの斜視図である。
【図３】小穴の深さ及び小穴の形成領域を示す模式図である。
【図４】実施例のブロックを示す斜視図である。
【図５】従来のブロックパターンを示す図である。
【図６】従来の上面にたて穴を設けたブロックを備えたトレッドを示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  空気入りタイヤ、１１  周方向溝、１２  横溝、
２０Ａ  ショルダーブロック、２０Ｂ  ２ｎｄブロック、２０Ｃ  センターブロック、
２０Ｆ  ブロック踏み込み端、２０Ｋ  ブロック蹴り出し端、
２１ａ，２１ｂ  幅方向側面、２２  小穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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